國際海事組織(IMO)規定自2023年1月1日起，“MARPOL附則VI-防止船舶造成空氣污染規則”的修正案，強制實施。

　　部分船舶已經開始采用新的技術或者裝備來提高能效、減少排放，其中船舶軸帶發電技術是一種架構簡單、投資性價比高的方案。

　　PART/1

　　提效減排|軸帶發電技術

　　船舶軸帶發電技術，是由船舶主發動機來驅動軸帶發電機，利用主發動機的富裕功率進行發電，從而替代船上輔助發電機發電技術。該技術在幾乎不提高主發動機能耗基礎上，直接減掉了輔助發電機能耗，從而達到幫助船舶實現節能、減排的目的。

　　目前主流的軸帶發電技術有兩種：一種是齒輪箱升速軸帶發電技術和直驅軸帶發電技術。

　　齒輪箱升速軸帶發電技術

　　齒輪箱升速軸帶發電技術通過齒輪箱將主發動機的低速動能轉換為高速動能，驅動高速同步發電機發電。該技術優點是發電機尺寸小、成本低，但存在齒輪箱易磨損、維護成本高和機械應力大等問題。此外，常用的不控整流變頻器限制了軸帶發電機的轉速范圍，影響了主發動機效能的發揮。

　　★★★ 直驅軸帶發電技術

　　采用主發動機直接驅動同軸軸帶發電機進行電力生成，這一設計簡化了傳動結構，省去了傳統系統中的齒輪箱，從而減少了日常機械維護和保養的需求。

　　此外，該方案中的變頻器采用了全控整流技術，這不僅提高了系統的整體效率，還顯著擴展了軸發系統能夠適應的主發動機轉速范圍，增強了其在不同工況下的適應性與穩定性。這種創新配置使得整個發電過程更加高效、可靠，并且降低了長期運營成本。

　　PART/2

　　變頻器|直驅軸發技術核心部件

　　基于直驅軸帶發電技術需求，上海新時達開發了AS710M系列變頻器作為軸帶發電系統的核心部件。這是一款共直流母線架構的水冷散熱工程傳動變頻器產品。?采用模塊化設計，有采用可控硅的三相全橋整流單元，有采用IGBT器件的三相全橋逆變單元，可以通過靈活的單元組合，配置成兩象限變頻器、四象限變頻器或者多傳動變頻器。?其控制單元可以搭載多種類型的控制算法，可以滿足從船舶發電側到用電側的各種場景應用。?滿足CE認證要求，產品目前已經通過中國船級社認證。

　　AS710M單元外觀

　　PART/3

　　技術特點|AS710M系列變頻器

　　無編碼器控制技術

　　AS710M系列變頻器采用轉子角度自適應控制算法，無需速度傳感器，直接啟動，穩定性高。

　　PWM全控整流技術

　　變頻器在1.8倍主發動機轉速范圍內輸出穩定直流電，保證高質量三相交流電壓。

　　并網沖擊電流小

　　優化的并網控制環路，手動合閘操作下近似0安培電流沖擊。

　　長時在線組網技術

　　虛擬同步發電機控制技術，實現與輔助發電機長時組網運行，降低軸發工作應力，延長使用壽命。

　　功率拓展方便

　　共直流母線架構，模塊化設計，最大輸出功率可拓展至6.4MW。

　　(功率拓展系統圖)

　　PART/4

　　實船應用|新時達&江蘇源上船舶

　　新時達聯合江蘇源上船舶電氣有限公司，以AS710M變頻器單元作為核心功率變換器件，共同研發了船用永磁軸帶發電系統，現已裝船并成功試航、通過驗收。該成果符合國際海事組織關于MARPOL附則VI修正案的倡議，符合國家“雙碳”戰略，為打造全球綠色航運提供了解決方案。

　　(成果軸發系統圖)

　　各項功能、性能指標均滿足船方要求，船上主要完成的性能試驗項目如下：

　　1) 軸發與輔發長時組網試驗

　　2) 1.42倍轉速范圍全船供電試驗

　　3) 壓載泵突加、突減試驗

　　4) 主發動機轉速速降試驗

　　(軸發變頻柜)

　　根據船方提供的數據，安裝軸帶發電系統后，每天平均節約燃油1噸，每天節約費用5000元左右，預計一年可節約125萬元(按照全年運行250天)。軸帶發電的應用，給船東帶來的經濟效益非常顯著，同時對減少碳排放也具有顯著效果。每噸重油大概產生二氧化碳0.8噸，預計全年減少二氧化碳排放200噸，環保價值非常可觀。

　　(實船)

　　隨著國際海事組織(IMO)MARPOL附則VI-修正案法規在2023年1月1日的全球強制實施，軸帶發電作為一種投資性價比高、減排效果顯著、系統架構簡單的方案，即可以幫助船東輕松實現減排目標，又能幫助船東輕松實現利潤創收。

　　在軸帶發電這種非常復雜的技術應用中，新時達團隊在產品方案設計、現場調試、內部生產及質量管理方面都具備了相當的經驗。新時達AS710M系列變頻器，在打造全球綠色航運方面，將大有作為。